Reduction multigrids have recently shown good performance in hyperbolic problems without the need for Gauss-Seidel smoothers. When applied to the hyperbolic limit of the Boltzmann Transport Equation (BTE), these methods result in very close to $\mathcal{O}(n)$ growth in work with problem size on unstructured grids. This scalability relies on the CF splitting producing an $A_\textrm{ff}$ block that is easy to invert. We introduce a parallel two-pass CF splitting designed to give diagonally dominant $A_\textrm{ff}$. The first pass computes a maximal independent set in the symmetrized strong connections. The second pass converts F-points to C-points based on the row-wise diagonal dominance of $A_\textrm{ff}$. We find this two-pass CF splitting outperforms common CF splittings available in hypre. Furthermore, parallelisation of reduction multigrids in hyperbolic problems is difficult as we require both long-range grid-transfer operators and slow coarsenings (with rates of $\sim$1/2 in both 2D and 3D). We find that good parallel performance in the setup and solve is dependent on several factors: repartitioning the coarse grids, reducing the number of active MPI ranks as we coarsen, truncating the multigrid hierarchy and applying a GMRES polynomial as a coarse-grid solver. We compare the performance of two different reduction multigrids, AIRG (that we developed previously) and the hypre implementation of $\ell$AIR. In the streaming limit with AIRG, we demonstrate 81\% weak scaling efficiency in the solve from 2 to 64 nodes (256 to 8196 cores) with only 8.8k unknowns per core, with solve times up to 5.9$\times$ smaller than the $\ell$AIR implementation in hypre.


翻译:约简多重网格法最近在双曲型问题中展现出良好性能,且无需高斯-赛德尔光滑子。当应用于玻尔兹曼输运方程(BTE)的双曲极限时,这些方法在非结构网格上实现了接近$\mathcal{O}(n)$级别的工作量随问题规模增长。这种可扩展性依赖于CF分裂产生的$A_\textrm{ff}$块易于求逆。我们提出了一种并行双通道CF分裂方法,旨在生成对角占优的$A_\textrm{ff}$。第一通道计算对称化强连接中的最大独立集;第二通道基于$A_\textrm{ff}$的行对角占优性将F点转换为C点。实验表明该双通道CF分裂优于hypre中常见的CF分裂方法。此外,双曲问题中约简多重网格的并行化具有挑战性,因为需要长程网格传递算子和缓慢的粗化过程(二维和三维的粗化率均约为1/2)。研究发现,建立和求解阶段的良好并行性能取决于多个因素:对粗网格进行重新分区、随粗化进程减少活跃MPI进程数量、截断多重网格层次结构以及采用GMRES多项式作为粗网格求解器。我们比较了两种约简多重网格方法——先前开发的AIRG与hypre中$\ell$AIR实现的性能。在AIRG的流极限测试中,从2节点到64节点(256至8196核)的求解过程实现了81%的弱扩展效率,每核仅需处理8.8k未知量,求解时间比hypre中的$\ell$AIR实现最多缩短5.9倍。

0
下载
关闭预览

相关内容

CF:ACM International Conference on Computing Frontiers。 Explanation:计算机前沿国际会议。 Publisher: ACM。 SIT: http://dblp.uni-trier.de/db/conf/cf
【AAAI2022】面向多标签分类的端到端概率标签特征学习
专知会员服务
32+阅读 · 2022年1月27日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
可解释的CNN
CreateAMind
18+阅读 · 2017年10月5日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2024年9月26日
VIP会员
最新内容
国外海军作战管理系统与作战训练系统
专知会员服务
0+阅读 · 今天4:16
美军条令《海军陆战队规划流程(2026版)》
专知会员服务
4+阅读 · 今天3:36
《压缩式分布式交互仿真标准》120页
专知会员服务
3+阅读 · 今天3:21
《电子战数据交换模型研究报告》
专知会员服务
4+阅读 · 今天3:13
《基于Transformer的异常舰船导航识别与跟踪》80页
《低数据领域军事目标检测模型研究》
专知会员服务
4+阅读 · 今天2:37
【CMU博士论文】物理世界的视觉感知与深度理解
伊朗战争停火期间美军关键弹药状况分析
专知会员服务
8+阅读 · 4月22日
电子战革命:塑造战场的十年突破(2015–2025)
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
可解释的CNN
CreateAMind
18+阅读 · 2017年10月5日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员